由新加坡南洋理工大學領導的科研團隊創造了一種雷射動力裝置,可以利用光捕獲、移動病毒。此項研究將有助於開發疾病診斷和病毒研究的新方法。

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「光鑷」裝置
NTU 的科學家們研製出一種雷射驅動的設備(「光鑷」裝置),可以捕獲和移動病毒。此項發明有助於疫苗的開發和病毒研究。

Liu Aiqun教授(左)、Eric Yap教授(中)
來源:NTU官網
該設備具有操縱光以充當「鑷子」的能力,因為該設備可以針對特定部位一個細胞,精確地「移動」單個病毒。
科學家們說,它還將有助於疫苗的開發。因為與現有的繁瑣且缺乏精確度的過程相比,該設備允許科學家在一分鐘內從數千個其他樣本中分離出受損或不完整的病毒。

實驗設備,來源:已發表論文
研究人員在用腺病毒測試了被他們稱為數字病毒操縱晶片的設備。腺病毒是一組常見的病毒,可引起類似感冒的症狀,直徑為 90 到 100 納米 (nm)。
儘管尚未對冠狀病毒進行測試,但此設備很有可能用於研究 SARS-CoV-2 病毒,該病毒會導致 COVID-19。這是因為SARS-CoV-2 病毒的大小與腺病毒相似,直徑在 80 到 120 納米之間。
研究者們說
來自南大李光前醫學院的 Eric Yap 副教授,同時也是共同領導這項研究的一位醫學遺傳學家說:「現如今分析病毒的傳統方法就是通過研究成千上萬種病毒來分析他們作為一個整體的平均行為。但是,使用我們基於雷射的光鑷技術,科學家們可以單獨研究單個病毒。」

「光鑷」實驗裝置,來源:straits_times
「除了診斷疾病,我們的設備還可用於發現異常值——例如,有可能進化並引發下一波流行病的罕見個體病毒。這使我們進入了一個可以精確診斷單個病毒進行的時代。」
南大電子與電氣工程學院的Liu Aiqun教授說:「我們的發明使用光來操縱一定大小範圍內的病毒。同樣,我們已經證明它適用於腺病毒。在未來,我相信該設備還可用於捕獲 SARS-CoV-2
病毒,為新冠疫情的研究作出貢獻。」
前景展望
Yap 副教授補充說:「使用這項技術,我們可以挑選特定的病毒片段並對其進行特定方向的研究,以獲得對它們及其引起的疾病的新見解。
例如,它可以為更詳細地分析特定病毒突變體開闢新的渠道,這也會致使科學家們產出對抗這些病毒變體的新方法。
目前,科學家們正在努力擴大其雷射供電設備的使用範圍。例如,他們正在研究該設備如何引導分離出的病毒感染人體細胞的目標部分。該團隊表示,這將推動病毒研究的發展,並提高疫苗和抗病毒藥物開發的效率。
參考文獻:
1. "Tweezers』 that can pick up viruses one by one" NTU Media Release;
2."Trapping and Detection of Single Viruses in an Optofluidic Chip". Yuzhi Shi, Kim Truc Nguyen, Lip Ket Chin, Zhenyu Li, Limin Xiao, Hong Cai, Ruozhen Yu, Wei Huang, Shilun Feng, Peng Huat Yap, Jingquan Liu, Yi Zhang, and Ai Qun Liu ACS Sensors 2021 6 (9), 3445-3450 DOI: 10.1021/acssensors.1c01350
